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內(nèi)容簡介

　　滾珠絲杠副具有傳動性好、傳動效率高、傳動精度高這些優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用于高檔數(shù)控機床和諸多儀器設(shè)備中。我國滾珠絲杠副正在逐漸從低技術(shù)、低利潤的中低端產(chǎn)品向高質(zhì)量、高利潤的中高端產(chǎn)品轉(zhuǎn)變，對高效、高精、高可靠、智能、綠色的高性能制造工藝技術(shù)也提出了更為迫切的需求。高速硬態(tài)旋銑干切技術(shù)具有優(yōu)質(zhì)、低耗、高效、綠色等優(yōu)勢，是絲杠批量加工的核心技術(shù)，具有較大的市場價值及廣闊的應(yīng)用前景，屬于重點發(fā)展的綠色制造工藝之一。本書針對絲杠綠色干切工藝關(guān)鍵技術(shù)與裝備進(jìn)行了體系化研究，主要內(nèi)容包括絲杠綠色干切工藝裝備及其關(guān)鍵技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、旋銑干切機床及刀具設(shè)計、干切工藝材料去除機理與建模分析，絲杠干切工藝在線監(jiān)測與分析和絲杠表面完整性及服役性能試驗研究。本書可供工科院校機械類本科生和研究生使用，也可作為相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員、管理人員以及對綠色制造領(lǐng)域感興趣的廣大公眾人員的參考書。

作者簡介

　　王禹林南京理工大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師、國家“萬人計劃”青年拔尖人才。“高性能制造技術(shù)與重大裝備”重點研發(fā)計劃指南編制組專家、“智能機器人”重點研發(fā)計劃分委會專家、國家科技進(jìn)步獎評審專家、國家科技重大04專項和“制造基礎(chǔ)技術(shù)與關(guān)鍵部件”重點研發(fā)函評與會評專家等。主要研究方向為先進(jìn)制造技術(shù)、智能機器人與高端裝備，為主制定行業(yè)和團體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)5項，參編行業(yè)專著4部，授權(quán)發(fā)明專利20余項；主持重大專項課題、重點研發(fā)課題、國家自然科學(xué)基金等課題近10項；獲中國機械工業(yè)技術(shù)發(fā)明獎一等獎，教育部自然科學(xué)二等獎，江蘇省科學(xué)技術(shù)二等獎等省部級以上獎勵10余項。

圖書目錄

叢書序一
叢書序二
叢書序三
前言
第1章絲杠綠色干切工藝綜述1
1.1 絲杠綠色干切工藝與裝備概述2
1.1.1 滾珠絲杠副概述2
1.1.2 絲杠綠色干切工藝概述3
1.1.3 絲杠綠色干切裝備概述6
1.2 絲杠綠色干切工藝關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀10
1.2.1 材料去除機理研究現(xiàn)狀10
1.2.2 系統(tǒng)力熱特性研究現(xiàn)狀12
1.2.3 切削動態(tài)特性研究現(xiàn)狀14
1.2.4 切削比能和工藝能耗研究現(xiàn)狀15
1.2.5 加工表面完整性研究現(xiàn)狀16
1.2.6 工藝優(yōu)化研究現(xiàn)狀18
參考文獻(xiàn)19
第2章絲杠綠色旋銑干切機床及刀具設(shè)計29
2.1 絲杠內(nèi)/外旋銑工作原理30
2.2 絲杠旋銑機床設(shè)計要點31
2.2.1 絲杠外旋銑機床31
2.2.2 絲杠內(nèi)旋銑機床32
2.3 絲杠旋銑干切關(guān)鍵技術(shù)36
2.3.1 針對超長絲杠的接刀策略36
2.3.2 工件隨動抱緊裝置的設(shè)計37
2.3.3 壓縮空氣淺低溫強力冷卻技術(shù)應(yīng)用38
2.3.4 銑頭系統(tǒng)設(shè)計制造與分析40
2.4 絲杠旋銑干切刀具49
2.4.1 刀具材料選擇49
2.4.2 刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計50
2.4.3 刀具制造工藝52
2.4.4 刀具使用方法52
2.4.5 刀具修型技術(shù)53
2.5 絲杠旋銑機床整機動態(tài)特性分析55
2.5.1 接合面的等效模型56
2.5.2 接合面的參數(shù)識別58
2.5.3 整機動態(tài)特性分析60
參考文獻(xiàn)65
第3章絲杠綠色干切工藝材料去除機理與建模分析67
3.1 絲杠斷續(xù)干切幾何成形機理68
3.1.1 絲杠滾道幾何成形分析68
3.1.2 絲杠滾道表面形貌表征建模72
3.1.3 鋸齒狀切屑形成機理研究75
3.2 絲杠干切系統(tǒng)動力學(xué)建模分析84
3.2.1 切削力理論及仿真建模84
3.2.2 絲杠干切系統(tǒng)動力學(xué)建模88
3.2.3 變激勵、變約束下的系統(tǒng)動態(tài)特性分析93
3.2.4 系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)特性優(yōu)化102
3.3 絲杠旋銑切削熱建模與分析106
3.3.1 絲杠旋銑干切的時變熱源建模106
3.3.2 基于時變熱源與動態(tài)切削力的切削溫度場建模113
3.3.3 模型驗證及分析119
3.4 絲杠旋銑切削比能建模分析124
3.4.1 切削比能建模分析124
3.4.2 絲杠旋銑切削比能的影響特性分析128
參考文獻(xiàn)135
第4章絲杠干切工藝在線監(jiān)測與分析139
4.1 絲杠干切工藝在線監(jiān)測技術(shù)140
4.1.1 環(huán)境污染排放監(jiān)測140
4.1.2 切削力在線監(jiān)測144
4.1.3 切削振動在線監(jiān)測148
4.1.4 切削溫度在線監(jiān)測152
4.1.5 切削能耗在線監(jiān)測153
4.2 環(huán)境污染排放試驗與分析154
4.2.1 試驗設(shè)計154
4.2.2 環(huán)境污染排放試驗驗證與影響分析155
4.3 切削力模型試驗與分析157
4.3.1 試驗設(shè)計157
4.3.2 切削力模型試驗驗證與影響分析158
4.4 切削振動試驗與分析161
4.4.1 試驗設(shè)計161
4.4.2 工藝參數(shù)和支承裝夾約束狀態(tài)對切削振動的影響分析165
4.5 切削溫度模型試驗與分析168
4.5.1 試驗設(shè)計168
4.5.2 切削溫度模型試驗驗證與影響分析169
4.6 切削比能模型試驗與分析170
4.6.1 試驗設(shè)計170
4.6.2 切削比能模型試驗驗證與影響分析172
4.6.3 工藝參數(shù)對切削比能的貢獻(xiàn)度分析174
參考文獻(xiàn)176

第5章絲杠表面完整性及服役性能試驗研究179
5.1 絲杠旋銑滾道的表面幾何形貌試驗研究180
5.1.1 試驗設(shè)計180
5.1.2 試驗結(jié)果分析181
5.2 絲杠旋銑滾道的表面微觀組織試驗研究185
5.2.1 試驗設(shè)計186
5.2.2 試驗結(jié)果分析188
5.3 絲杠旋銑滾道的表面力學(xué)性能試驗研究194
5.3.1 試驗設(shè)計194
5.3.2 試驗結(jié)果分析195
5.4 絲杠旋銑的多目標(biāo)優(yōu)化198
5.4.1 試驗設(shè)計199
5.4.2 響應(yīng)曲面法建模與分析202
5.4.3 多目標(biāo)優(yōu)化建模與求解204
5.5 滾珠絲杠副服役性能試驗研究208
5.5.1 主要失效形式和服役性能指標(biāo)208
5.5.2 絲杠副服役性能試驗臺211
5.5.3 絲杠副服役性能加速試驗方法213
5.5.4 絲杠副服役性能試驗實施案例221
參考文獻(xiàn)225